JP2006151770A

JP2006151770A - 再生骨材の製造方法と再生骨材製造装置

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Publication number: JP2006151770A
Application number: JP2004347437A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yamauchi; 和宏山内
Original assignee: CONCRETE SERVICE KK
Current assignee: CONCRETE SERVICE KK
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: JP4217207B2

Abstract

【課題】コンクリート塊から、モルタルの付着が極めて少なく、しかも表面が滑らかで粒径の揃った高品質な再生骨材を得る。
【解決手段】下方に行くに従って漸次径寸法が小さくなる下窄まりテーパー状の側面３１を有する有底円筒形の容器本体３２内に、容器本体３２の中心部で回転する螺旋状の内側攪拌羽３３と、側面３１に沿って回転する外側攪拌羽３５の二種の攪拌羽３３・３５を回転自在に設けておく。そして、コンクリート塊Ｂ、あるいは一次擦り揉み処理を経た再生骨材Ｃなどの被処理物Ｂ・Ｃを容器本体３２内に投入したうえで、内側攪拌羽３３と外側攪拌羽３５とを互いに逆回転方向に回転させることにより、被処理物Ｂ・Ｃに対して擦り揉み処理を施して、該被処理物Ｂ・Ｃに含まれる骨材１の表面に付着のモルタル分２をこそぎ落として、モルタル分２の付着の少ない再生骨材Ｃ′を産生するバッチ式の擦り揉み工程（Ｓ５）を行うようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、建築廃棄物などから出たコンクリート廃材から再生骨材を再生する、再生骨材の製造方法、および再生骨材製造装置に関する。

近年、処分場の不足、環境保全、資源の有効利用などの観点から、コンクリート廃材の再利用が強く求められており、これを破砕して骨材を取り出し、構造体コンクリートに再利用する検討が種々なされている。従来公知のコンクリート廃材の再生処理方法は、ジョークラッシャーやインペラークラッシャーなどで粗破砕して、所定の大きさのコンクリート塊とする工程と、コンクリート塊どうしを衝突させて、骨材の表面に付着のモルタル分を除去する擦り揉み工程と、振動ふるいや風ふるい等によって、骨材成分とモルタル分とに分離する篩い分け工程などの組み合わせで行われる。

上記のような再生処理方法において、最も重要な工程は擦り揉み工程であり、例えば特許文献１には、上下に開口を有する垂直円筒体と、該円筒体内で偏心回転自在に設けられたローターとを備える偏心ローター装置を用いて、骨材の表面に付着のモルタル分を除去する装置が記載されている。特許文献２では、偏心ローター装置内へ、コンクリート廃材と共に鉄球を投入することにより、コンクリート塊に作用する圧搾力を増大せしめて、擦り揉み効果の向上を図っている。また、同種の偏心ローター装置は、特許文献３などにも見受けられる。

特開平６−３０７５５号公報（図１）特開２００１−２３９２５０号公報（図１）特開２００２−２１０３８０号公報（図１）

上記特許文献に記載の再生骨材製造装置は、所謂先入れ・先出し方式であり、垂直円筒体の上端開口部から投入されたコンクリート塊は、自重で円筒体内を落下し、下端開口部から排出される。つまり、当該装置によれば、先入れ・先出し方式で連続的に擦り揉み処理を行うことができるため、短時間に多量のコンクリート塊の処理が可能であり、生産性に優れる点で有用なものではある。

上記装置の問題は、モルタル分の除去が不十分となりやすく、得られた再生骨材の品質が低下しやすいことにある。つまり、円筒体内とローターとの間を自重で落下するコンクリート塊に対して擦り揉み処理を行うため、処理時間の調整が不可能であり、投入されるコンクリート塊の大きさ（粒径）やコンクリートの種別の違いに対応できず、モルタル分の除去が不完全となりやすい。かかる問題は、特に高強度コンクリートから再生骨材を製造する際に顕著となる。これは、第１に高強度コンクリートはモルタル分が多いこと、第２に高強度コンクリートのモルタルは、骨材以上に強度が強いため、比較的脆弱なモルタルを外部エネルギーを加えて剥ぎ取ろうとしても、骨材を抱き込んだモルタルは骨材ごと破壊されやすいこと、第３に砕石骨材は表面積が大きく、骨材とモルタルの付着が強固であるため、上記のような装置ではモルタルと骨材との間で破壊できず、結果的に骨材を破壊してしまい、出来上がった再生骨材が元のコンクリート塊に含まれる原骨材より小さくなってしまうなどの理由による。

本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、コンクリート塊から、モルタルの付着の少なく、しかも表面が滑らかで粒径の揃った高品質な再生骨材を得ることができる、再生骨材の製造方法、および再生骨材製造装置を提供することにある。本発明の目的は、従来の偏心ローター装置に比べて構造が簡素で安価に製造できる再生骨材製造装置、およびそれを用いた再生骨材の製造方法を提供することにある。

本発明は、図６に示すごとく、下方に行くに従って漸次径寸法が小さくなる下窄まりテーパー状の側面３１を有する有底円筒形の容器本体３２内に、該容器本体３２の中心部で回転する螺旋状の内側攪拌羽３３と、前記側面３１に沿って回転する外側攪拌羽３５の二種の攪拌羽３３・３５を回転自在に設けておき、コンクリート塊Ｂ、あるいは一次擦り揉み処理を経た再生骨材Ｃなどの被処理物Ｂ・Ｃを容器本体３２内に投入したうえで、前記内側攪拌羽３３と外側攪拌羽３５とを互いに逆回転方向に回転させることにより、被処理物Ｂ・Ｃに対して擦り揉み処理を施して、該被処理物Ｂ・Ｃに含まれる骨材１の表面に付着のモルタル分２をこそぎ落として、モルタル分２の付着の少ない再生骨材Ｃ′を産生するバッチ式の擦り揉み工程（Ｓ５）を含むことを特徴とする再生骨材の製造方法である。なお、本請求項１において、生骨材Ｃを得るための「一次擦り揉み処理」の処理方法は、実施形態に挙げるバッチ式の方法に限られず、従来の先入れ先出し方式の連続式の擦り揉み処理であってもよく、その処理方法は問わない。また、本請求項１において、コンクリート塊Ｂを得るための粉砕方法は、ジョークラッシャーやインペラークラッシャーなどの各種の粗破砕方法を挙げることができ、その処理方法は問わない。

骨材１の表面から剥がれ落ちたモルタル分２である微粉末の除去処理を行いながら、前記擦り揉み処理を行うことが好ましい。具体的な除去処理方法としては、図７に示すごとく容器本体３２の底面４２に多数個の孔４３を設けて、該孔４３からモルタル分２を排出する方法のほか、ブロアーで容器本体３２内に空気を送り込み、発生する塵を集塵機で集める方法を挙げることができる。孔４３は、図示例のように容器本体３２の底面４２だけでなく、側面３１の下端部に設けることができる。さらに、擦り揉み処理の最終段階で、容器本体３２内に水を加えることにより、骨材１から剥がれ落ちたモルタル分２を除去する方法を採ってもよい。すなわち、ここで言うところの「微粉末の除去処理を行いながら、前記擦り揉み処理を行う」とは、攪拌羽３３・３５を回転駆動させながら、集塵機等でモルタル分２である微粉末を除去するものに限られず、攪拌羽３３・３５の回転駆動を止めた状態で、容器本体３２内に水を加えて、モルタル分２である微粉末を除去する方法をも含む概念である。

また、本発明は、図１および図２に示すごとく、コンクリート廃材Ａを、それに含まれる骨材１の最大外径寸法と略同寸法サイズのコンクリート塊Ｂに破砕処理する破砕工程（Ｓ１・Ｓ２）と、有底円筒形の容器本体１１内に、複数個の突起物１６を有する円筒形の回転体１２を該容器本体１１と同心位置に回転自在に設けておき、該回転体１２と容器本体１１との間隙に所定量のコンクリート塊Ｂを投入したうえで、所定時間回転体１２を回転させることにより、コンクリート塊Ｂに対して擦り揉み処理を施して、骨材１の表面に付着のモルタル分２をこそぎ落として再生骨材Ｃを産生するバッチ方式の一次擦り揉み工程（Ｓ４：図３ないし図５参照）と、下方に行くに従って漸次径寸法が小さくなる下窄まりテーパー状の側面３１を有する有底円筒形の容器本体３２内に、該容器本体３２の中心部で回転する螺旋状の内側攪拌羽３３と、前記側面３１に沿って回転する外側攪拌羽３５の二種の攪拌羽３３・３５を回転自在に設けておき、前記一次擦り揉み工程を経た再生骨材Ｃを容器本体内に投入したうえで、前記内側攪拌羽３３と外側攪拌羽３５とを互いに逆回転方向に回転させることにより、再生骨材Ｃに対して二次擦り揉み処理を施して、骨材１の表面に付着のモルタル分２をさらにこそぎ落として、モルタル分２の付着のより少ない再生骨材Ｃ′を産生するバッチ式の二次擦り揉み工程（Ｓ５：図６および図７参照）とを含むことを特徴とする再生骨材の製造方法である。

一次擦り揉み工程（Ｓ４）および二次擦り揉み工程（Ｓ５）において、骨材１の表面から剥がれ落ちたモルタル分２である微粉末の除去処理を行いながら、擦り揉み処理を行うようにすることが好ましい。具体的な除去処理方法としては、図５および図７に示すごとく容器本体１１・３２の底面に網２０や孔４３を設けて、これら２０・４３からモルタル分２を排出する方法のほか、ブロアーで容器本体１１・３２内に空気を送り込み、発生する塵を集塵機で集める方法を挙げることができる。孔４３は、図示例のように容器本体３２の底面４２だけでなく、側面３１の下端部に設けることができる。さらに、擦り揉み処理の最終段階で、容器本体１１・３２内に水を加えることにより、骨材１から剥がれ落ちたモルタル分２を除去する方法を採ってもよい。すなわち、ここで言うところの「微粉末の除去処理を行いながら、前記擦り揉み処理を行う」とは、回転体１２や攪拌羽３３・３５を回転駆動させながら、集塵機等でモルタル分２である微粉末を除去するものに限られず、回転体１２や攪拌羽３３・３５の回転駆動を止めた状態で、容器本体１１・３２内に水を加えて、モルタル分２である微粉末を除去する方法をも含む概念である。

また、本発明は、図６および図７に示すごとく、被処理物であるコンクリート塊Ｂ、あるいは一次擦り揉み処理を経た再生骨材Ｃから、モルタル分の付着の少ない高品質な再生骨材Ｃ′を産生するに際して、該被処理物Ｂ・Ｃに含まれる骨材１の表面に付着のモルタル分２を除去するための擦り揉み処理を担う再生骨材製造装置３０（以下、適宜に装置３０と記す）を対象とする。この再生骨材製造装置３０は、下方に行くに従って漸次径寸法が小さくなる下窄まりテーパー状の側面３１を有する有底円筒形の容器本体３２と、該容器本体３２の中心部で回転する螺旋状の内側攪拌羽３３と、前記側面３１に沿って回転する外側攪拌羽３５とを備える。そして、被処理物Ｂ・Ｃを容器本体３２内に投入したうえで、前記内側攪拌羽３３と外側攪拌羽３５とを逆回転方向に回転させることにより、被処理物Ｂ・Ｃに対して擦り揉み処理を施して、被処理物Ｂ・Ｃに含まれる骨材１の表面に付着のモルタル分２をこそぎ落として、モルタル分２の付着の少ない再生骨材Ｃ′を産生するバッチ式の擦り揉み処理を行うことができるようにしてあることを特徴とする。なお、本請求項５において、生骨材Ｃを得るための「一次擦り揉み処理」の処理方法は、実施形態に挙げるバッチ式の方法に限られず、従来の先入れ先出し方式の連続式の擦り揉み処理であってもよく、その処理方法は問わない。また、本請求項１において、コンクリート塊Ｂを得るための粉砕方法は、ジョークラッシャーやインペラークラッシャーなどの各種の粗破砕方法を挙げることができ、その処理方法は問わない。

請求項１記載の本発明に係る再生骨材の製造方法においては、従来の先入れ先出し方式の偏心ローター装置を用いた連続式の擦り揉み処理に代えて、図６に示すような下窄まりテーパー状の側面３１を有する有底円筒形の容器本体３２と、互いに逆回転方向に回転する内側攪拌羽３３と外側攪拌羽３５の二種の攪拌羽とを有する再生骨材製造装置３０を用いたバッチ方式の擦り揉み処理により、骨材１の表面に付着のモルタル分２をこそぎ落として、図２に示すごとくコンクリート塊Ｂ（図２（ｂ））から再生骨材Ｃ′（図２（ｄ））を、または一次擦り揉み処理後の再生骨材Ｃ（図２（ｃ））から、よりモルタル分２の付着の少ない再生骨材Ｃ′（図２（ｄ））を産生するようにした。

これによれば、容器本体３２内に投入された全ての被処理物Ｂ・Ｃに対して、均一条件で精度良く擦り揉み処理を施すことができるので、モルタル分２の除去具体や粒径、粒形状にバラつきは生じることは少なく、被処理物Ｂ・Ｃに対して確実な擦り揉み処理を行うことができ、これにて表面が滑らかで丸みがあり、しかも均一な粒形状を有するとともに、モルタル分２の付着の極めて少ない高品質な再生骨材Ｃ′を確実に得ることができる。換言すれば、良好な吸水率値、粗粒率値、実績率値を備える高品質な再生骨材Ｃ′を確実に得ることができる。

すなわち、従来の連続式の擦り揉み処理では、短時間で多量のコンクリート塊Ｂを処理できるものの、処理時間が数秒〜数十秒程度と極めて短く、しかも投入されたコンクリート塊Ｂどうしの衝突具合を制御することは実質的に不可能であるため、モルタル分２の除去具合や粒径、粒形状にバラつきが生じることが避けられず、最終的に得られた再生骨材は品質の低いものとならざるを得ない。これに対して本発明のごとくバッチ方式で擦り揉み処理を行うようにしてあると、容器本体１１内に投入された全ての被処理物Ｂ・Ｃに対して、均一条件で精度良く擦り揉み処理を施すことができるので、モルタル分２の除去具体や粒径、粒形状にバラつきは生じ難い。何よりも、従来の処理方法よりも、迅速且つ確実に、図２（ｄ）に示すようなモルタル分２の付着の少ない高品質な再生骨材Ｃ′を産生できる点で優れている。

加えて、バッチ方式の擦り揉み処理によれば、多種の骨材がミックスされることに由来するアルカリ反応性骨材のペシマム現象の発生を良く抑えることができる。ここでペシマム現象とは、単一の骨材では無害であったとしても、複数種の骨材が混じると無害でなくなることを意味する。本発明に係る再生骨材の製造方法ではバッチ方式で擦り揉み処理を行うため、意図的に異なる種類の原コンクリートを一つのバッチとして、バッチ毎にアルカリ骨材反応性試験を行うことで、混合された骨材の無害性を容易に確認できる。これは、雑多な原コンクリートを処理するリサイクル骨材プラントにとっては、極めて有用な効果であり、しかも再生骨材を利用したコンクリート建造物の耐久性向上に大いに貢献し得るものである。また、従来の連続方式の擦り揉み処理では実現不可能な効果でもある。

得られた再生骨材Ｃ′は、その表面が滑らかなため、骨材サイロのゲートで詰ることがない。したがって意図的にゲートを大きくする必要がなく、通常の生コンクリートプラントで製造できる。再生骨材Ｃ′どうしの滑りがよいため、単位水量が削減でき、施工性もよい。施工表面もバージン品と同等のものが得られる。本発明に係る製造方法は、乾式の製造方法であり、したがって湿式のような水処理が不要で、汚泥の処理費用も掛からず、格段のコスト削減が可能である点でも有利である。

請求項２記載の本発明のように、骨材１の表面から剥がれ落ちたモルタル分２である微粉末の除去処理を行いながら、擦り揉み処理を行うようにしてあると、剥がれ落ちたモルタル分２が被対象物Ｂ・Ｃどうしの間に介在することによって、擦り揉み処理精度が低下することを良く防ぐことができる。つまり、剥がれ落ちたモルタル分２が、被処理物Ｂ・Ｃどうしの間でクッション材のように作用し、その結果、該被処理物Ｂ・Ｃに加わる摩擦接触力が低下することを良く防ぐことができる。

また、本発明は、図３ないし図５に示すような一次擦り揉み装置１０（以下、適宜に装置１０と記す）を用いて、コンクリート塊Ｂに対して一次擦り揉み処理を施したうえで、当該処理を経た再生骨材Ｃ（図２（ｃ）参照）に対して、さらに図６および図７に示すような装置３０を用いて二次擦り揉み処理を施す形態を採ることができる（請求項３）。すなわち、最終的な擦り揉み処理（二次擦り揉み）を、図６および図７に示すような本発明に係る再生骨材製造装置３０を用いて実施するものとし、当該二次擦り揉み処理に先立つ一次擦り揉み処理は、図３ないし図５に示すような一次擦り揉み装置１０を用いて実施するものとすることができる。このように、二種の装置１０・３０を用いた二つのバッチ方式の擦り揉み処理を組み合わせてあると、全ての擦り揉み処理を図６に示す再生骨材製造装置３０を用いて実施する場合や、全ての擦り揉み処理を図３ないし図５に示す装置１０を用いて実施する場合に比べて、格段に作業効率良く、高品質な再生骨材Ｃ′が得られる利点がある。

つまり、図６に示す再生骨材製造装置３０は、モルタル分２の除去を確実に行うことができるものの、全体的な処理スピードは図３ないし図５に示す装置１０に比べて若干劣る。すなわち、図６に示す再生骨材製造装置３０は、基本的に側面に沿って被処理物を転がり落として、被処理物どうしを勢い良く衝突させることにより、モルタル分２をこそぎ落とす方式であるため、骨材１の表面だけでなく、その表面凹部に侵入したモルタル分２をも掻き出し除去できるものの、「破砕」という概念は少なく、したがって、とくにコンクリート塊Ｂから再生骨材Ｃへの移行をスムーズに進めることが困難である。一方、図３ないし図５に示す装置１０を用いれば、「破砕」のメカニズムによりコンクリート塊Ｂから再生骨材Ｃへは比較的スムーズに進めることができるものの、当該装置１０では、骨材１の表面凹部に侵入したモルタル分２を掻き出すことが容易でなく、換言すれば、再生骨材Ｃから再生骨材Ｃ′への移行がスムーズにいかない点に不利がある。

そこで、本発明のように、装置１０により一次擦り揉みを実施して、コンクリート塊Ｂを再生骨材Ｃの状態としたうえで、装置３０により該再生骨材Ｃに対して二次擦り揉みを実施するようにしてあると、全ての擦り揉み処理をいずれか一方の装置１０・３０のみで実施する場合に比べて、格段に作業効率良く、コンクリート塊Ｂから再生骨材Ｃ′への擦り揉み処理を実施して、モルタル分の付着の少ない高品質な再生骨材Ｃ′を得ることができる。一例を挙げると、装置１０のみで、コンクリート塊Ｂから再生骨材Ｃ′を産生するためには、１時間以上の処理時間が必要であるが、図６に示す装置３０を用いれば、３０分程、装置１０で処理したのちに、５分程、装置３０で処理すれば、高品質な再生骨材Ｃ′を得ることが可能である。

２種のバッチ方式の擦り揉み処理を組み合わせる形態であるため、上述と同様に、多種の骨材がミックスされることに由来するアルカリ反応性骨材のペシマム現象の発生を良く抑えることができる点でも優れている。

加えて、装置１０による一次擦り揉み処理（Ｓ４）と、装置３０による二次擦り揉み処理（Ｓ５）との組み合わせて、コンクリート塊Ｂに対する擦り揉み処理を行うようにしてあると、全ての擦り揉み処理を再生骨材製造装置３０を用いて実施する形態では不可避となる、側面３１や内攪拌羽３３が磨耗することに起因するメンテナンス費用の増加を抑えることができる。つまり、装置３０内にコンクリート塊Ｂを直接的に投入すると、側面３１等が磨耗しやすく、頻繁なメンテナンスが必要となるが、請求項３記載の本発明のように、予め装置１０を用いて一次擦り揉み処理（Ｓ４）を行って再生骨材Ｃを産生したうえで、該再生骨材Ｃに対して装置３０を用いた二次擦り揉み処理を行うようにしてあると、側面３１等の磨耗を効果的に抑えることができ、したがって頻繁にメンテナンスを行う必要は生じない。このことは再生骨材Ｃ′の製造コストの低減化に資する。

請求項４記載の本発明のように、骨材１の表面から剥がれ落ちたモルタル分２である微粉末の除去処理を行いながら、一次および二次の擦り揉み処理を行うようにしてあると、剥がれ落ちたモルタル分２がコンクリート塊Ｂ、あるいは再生骨材Ｃどうしの間に介在することによって、擦り揉み処理精度が低下することを良く防ぐことができる。つまり、剥がれ落ちたモルタル分２が、コンクリート塊Ｂあるいは再生骨材Ｃなどの被処理物どうしの間でクッション材のように作用し、その結果、被処理物Ｂ・Ｃに加わる摩擦接触力が低下することを良く防ぐことができる。

請求項５記載の本発明に係る再生骨材製造装置１０では、図６に示すごとく、下窄まりテーパー状の側面３１を有する有底円筒形の容器本体３２と、該容器本体３２の中心部で回転する螺旋状の内側攪拌羽３３と、側面３１に沿って回転する外側攪拌羽３５とを備えるものとした。この再生骨材製造装置３０は、従来例の偏心ローター装置に比べて構造が簡単で部品点数が少なくて済み、さらにコンパクトな全体構造にできる。したがって安価にして、中小量のコンクリート塊を処理するのに適している。

容器本体３２内に投入された被対象物Ｂ・Ｃは、螺旋状の内側攪拌羽３３により、攪拌されながら上方に持ち上げられたのち、さらに外側攪拌羽３５で攪拌されながら、側面３１に沿って転がり落ちる。かかる側面３１に沿って下方に転がり落ちる際に、被対象物Ｂ・Ｃどうしが衝突して、骨材１の表面に付着のモルタル分２がこそぎ落とされ、被対象物Ｂ・Ｃから、モルタル分２の付着の少ない高品質な再生骨材Ｃ′を得ることができる。当該装置３０を用いれば、骨材１の表面凹部に付着しているモルタル分２も効果的に除去できる。

図１に、本発明に係る再生骨材の製造方法を、図２に各工程後のコンクリートの状態を示す。かかる再生骨材の製造方法は、コンクリート廃材を破砕する破砕工程、骨材表面に付着のモルタル分をこそぎ取る擦り揉み工程、骨材とモルタル分とを分離する篩い分け処理とに大別できる。

破砕工程は、一次破砕工程（Ｓ１）と二次破砕工程（Ｓ２）とからなる。一次破砕工程（Ｓ１）においては、ジョークラッシャー等を用いて、建築廃棄物などから出たコンクリート廃材を、該コンクリート廃材に含まれる骨材１の最大外形寸法の1.５倍程度の粒径寸法に破砕する（図２（ａ）参照）。このとき骨材１は、その表面が多量のモルタル分２で覆われた状態となっている。二次破砕工程（Ｓ２）においては、インペラークラッシャー等を用いて、一次破砕工程を経たコンクリート廃材Ａを、骨材１の最大外形寸法と略同寸法サイズのコンクリート塊Ｂに破砕する（図２（ｂ）参照）。破砕後のコンクリート塊Ｂを振動篩いにかけて（Ｓ３）、篩い上に残ったコンクリート塊Ｂを以後の一次擦り揉み工程（Ｓ４）に送る。ここでは、５mmのスリットを有する振動篩いを用いて、篩い分け処理を行った。尤も、篩い上に残ったコンクリート塊Ｂのうち、著しく粒径寸法の大きなものは再度二次破砕工程（Ｓ２）に戻した。

一次擦り揉み工程（Ｓ４）では、図３ないし図５に示すような一次擦り揉み装置１０を用いて、コンクリート塊Ｂに対して、所定時間、バッチ方式で擦り揉み処理を施した。ここでバッチ方式とは、非連続的、すなわち間欠式に処理する方式を意味する。かかるバッチ方式の一次擦り揉み工程（Ｓ４）により、図２（ｃ）に示すごとく、骨材１の表面に付着のモルタル分２をこそぎ落として、コンクリート塊Ｂから再生骨材Ｃを製造した。

この一次擦り揉み装置１０は、生コンクリートを混練するためのパン型ミキサーを改造してなるものであって、有底円筒形の容器本体１１と、該容器本体１１内で回転自在に支持された円柱形の回転体１２とを備える。回転体１２の主軸１３には、モータ１５が連結されており、回転体１２は、その回転中心が容器本体１１の円中心と一致した姿勢で、垂直姿勢で回転自在に支持されている。回転体１２の好適な回転速度は、３０〜５０ｒｐｍである。

図５において符号１６は、回転体１２の外周面に溶接固定された突起物を示す。突起物１６は、回転体１２の上下の長さ寸法と略同一の長さ寸法を有する上下方向に長いＵ字状の半筒体であり、その円弧面を外方向に向けた姿勢で回転体１２の外周面に突出状に溶接固定されている。本発明における回転体１２に溶接固定される突起物１６の好適な個数は２〜８個であり、図示例には、回転体１２の円筒の対向壁面位置に、一対の突起物１６・１６を設けた例を示す。

突起物１６の外周面と容器本体１１の内壁面との対向間隙寸法、より詳しくは突起物１６の円弧面の頂点部と容器本体１１の内壁面との対向間隙寸法ｔは、投入されるコンクリート塊Ｂに含まれる骨材１の最大外径寸法の1.２５倍以上、3.０倍以下に設定する。例えば、コンクリート塊Ｂに含まれる骨材１の最大外形寸法が２０mm程度である場合には、対向間隔寸法ｔの好適な数値範囲は、２５〜６０mmである。

各突起物１６の外周面には、二本の滑り止め用の鉄筋（線状体）１７が溶接固定されている。鉄筋１７の上下の長さ寸法は、突起物１６のそれと略同一である。鉄筋１７・１７は、突起物１６の円弧面の頂点部を避けて溶接固定されている。

図４および図５において、符号１９は回転体３の外周面に溶接固定された、一対の攪拌体を示す。各攪拌体１９は、回転体３の回転方向（図５の矢印方向）に向かって下り傾斜するような螺旋状を呈しており、回転体３の回転時にコンクリート塊Ｂを下方から上方に向かって掻き揚げる。これにて、コンクリート塊Ｂが容器本体１１内の一箇所に留まることを防いで、投入されたコンクリート塊Ｂの全体に対して均一に擦り揉み処理を施すことができるので、バッチ内において品質にばらつきが生じることを抑えて、高品質な再生骨材Ｃを確実に得ることができる。

加えて本実施形態に係る一次擦り揉み装置１０では、容器本体１１の底面に直径５mm程度の孔を有する網２０を張って、コンクリート塊Ｂから出たモルタル分２（骨材１の表面から剥がれ落ちたモルタル分２）を、網２０を介して容器本体１１から排出するようにしている。これにより、コンクリート塊Ｂどうしの間に剥がれ落ちたモルタル分２が入り、該モルタル分２が、いわばクッション材のように作用することを防ぐことができるので、コンクリート塊Ｂに作用する摩擦接触力の低下を防いで、擦り揉み処理精度の向上を図ることができる。

以上のような一次擦り揉み装置１０を用いて、３０分程度、バッチ方式の一次擦り揉み処理（Ｓ４）を行うことにより、図２（ｃ）に示すごとく、骨材１の表面に付着のモルタル分２をこそぎ落として、コンクリート塊Ｂから丸みのある再生骨材Ｃを製造することができる。

かかる再生骨材Ｃは、コンクリート塊Ｂに比べるとモルタル分２は良好に除去されているものの、吸水率等を勘案すると、さらにモルタル分２を除去することが、製品の高品質化を求めるうえでは好ましい。尤も、かかる一次擦り揉み装置１０を使って、一時間以上の長時間、擦り揉み処理を施せば、さらにモルタル分２の付着の少ない高品質な再生骨材Ｃ′を得られるが、その場合には、作業効率が低下することが避けられず、生産性良く高品質な再生骨材Ｃ′を得ることが困難となる。そこで、本実施形態においては、図６および図７に示すような再生骨材製造装置３０を用いて、二次擦り揉み処理を実施することにより、先の不具合を解消している。

すなわち、かかる再生骨材製造装置３０は、いわば二次擦り揉み装置とも言えるものであって、下方に行くに従って漸次径寸法が小さくなる下窄まりテーパー状の側面３１を有する有底円筒形の容器本体３２と、容器本体３２の中心部で回転する螺旋状の内側攪拌羽３３と、前記側面に沿って回転する二枚の外側攪拌羽３５とを備える。内側攪拌羽３３の上端部の高さ位置は、側面３１の高さ位置よりも高く設定されており、容器本体３２内に投入された再生骨材Ｃは、該内側攪拌羽３３によって上方に持ち上げられたのち、外側攪拌羽３５で攪拌されながら側面３１に沿って落下するようになっている。かかる落下時に、再生骨材Ｃどうしが衝突を繰り返すことにより、骨材１の表面に付着のモルタル分２が剥がれ落とされる。骨材１の表面凹部内に付着のモルタル分２も効果的に剥がし落とすことができる。

容器本体３２の中心部には、内側攪拌羽３３を回転させる第１回転軸３６と、アーム３９を介して外側攪拌羽３５を回転させる第２回転軸３７とが同心位置に配置されている。ここでは、第２回転軸３７を中空状として、その内部に第１回転軸３６を貫通状に配設した。これら第１および第２回転軸３６・３７は、不図示のモータの駆動力を、伝動系を介して受けて回転する。かかる伝動系は、モータの駆動力を受ける減速機構と、該減速機構の出力軸に装着された原動プーリーと、第１および第２回転軸３６・３７の上方に装着された従動プーリー４０・４０と、これら原動・従動プーリーに巻き掛けられる無端ベルト４１・４１などで構成する。

第１回転軸３６の回転速度は、第２回転軸３７の回転速度よりも速いものとされており、したがって、内側攪拌羽３３は、外側攪拌羽３５よりも高速で回転する。螺旋状の内側攪拌羽３３は、容器本体３２内に投入された再生骨材Ｃの流れを上方および外側に推進する方向に回転するように設定されている。外側攪拌羽３５は、側面３１の内周面に沿って、内側攪拌羽３３とは逆方向に回転するものであり、この回転によって容器本体３２内に投入された再生骨材Ｃの流れが中心側および下方に向かうようになっている。なお、図６の矢印は、無端ベルト４１・４１の回転方向を示している。

再生骨材Ｃの容器本体３２内への投入は、該容器本体３２の上部に設けられた不図示の投入口から行われる。図７に示すごとく、容器本体３２の底面４２には、直径６mm程度の孔４３を多数個設けて、再生骨材Ｃから剥がれ落ちたモルタル分２は、該孔４３を介して容器本体３２から排出できるようにしてある。これにて、再生骨材Ｃどうしの衝突によって剥がれ落ちたモルタル分２が、いわばクッション材にように作用することが防ぐことができるので、擦り揉み処理制度の低下を確実に防ぐことができる。また、図７に示すごとく、容器本体３２の側面３１には、多数本の溝４５を刻設してある。つまり、容器本体３２の側面３１には、すり鉢のように多数本の溝４５を設けてある。このように溝４５を設けてあると、骨材１からのモルタル分２のこそぎ落としを、確実にしかも作業効率良く実施できる。

以上のような再生骨材製造装置３０を用いて、５分程度、バッチ方式の二次擦り揉み処理（Ｓ５）を行うことにより、図２（ｄ）に示すごとく、骨材１の表面に付着のモルタル分２をさらにこそぎ落として、図２（ｃ）の再生骨材Ｃよりもさらに高品質な再生骨材Ｃ′を製造することができる。最後に、再生骨材Ｃ′を、５mmのスリットを有する振動篩にかけて（Ｓ６）、５mmオーバーの粒子を、最終的な再生粗骨材製品とした。

上記実施形態においては、図３ないし図５に示すような一次擦り揉み装置１０を用いて、コンクリート塊Ｂから再生骨材Ｃを得る一次擦り揉み処理を行ったのち、再生骨材製造装置３０を用いて、再生骨材Ｃからよりモルタル分２の付着の少ない再生骨材Ｃ′を産生するようにしていたが、直接的に再生骨材製造装置３０内にコンクリート塊Ｂを投入して、再生骨材Ｃ′を産生するようにしてもよい。すなわち、図１における（Ｓ４）工程を省略してもよい。この場合には、約２０分程度の処理で、コンクリート塊Ｂから再生骨材Ｃ′を産生できることを、本発明者等は確認している。尤も、このような処理形態を採った場合には、側面３１等が磨耗しやすくなるために、装置３０のメンテナンス費用が多大となることは、先に述べた通りである。

本発明に係る再生骨材の製造方法を示すフローチャートである。（ａ）は一次破砕後のコンクリート廃材、（ｂ）は二次破砕後のコンクリート塊、（ｃ）は一次擦り揉み処理後の再生骨材、（ｄ）は二次擦り揉み処理後の再生骨材の状態を示す。一次擦り揉み装置の縦断側面図である。一次擦り揉み装置の平面図である。一次擦り揉み装置の要部の縦断側面図である。本発明に係る再生骨材製造装置の縦断側面図である。図６のＡ−Ａ線断面図である。

符号の説明

１骨材
２モルタル分
３０再生骨材製造装置
３１側面
３２容器本体
３３内側攪拌羽
３５外側攪拌羽
Ａ一次破砕後のコンクリート廃材
Ｂ二次破砕後のコンクリート塊
Ｃ一次擦り揉み処理後の再生骨材
Ｃ′ 二次擦り揉み処理後の再生骨材

Claims

下方に行くに従って漸次径寸法が小さくなる下窄まりテーパー状の側面（３１）を有する有底円筒形の容器本体（３２）内に、該容器本体（３２）の中心部で回転する螺旋状の内側攪拌羽（３３）と、前記側面（３１）に沿って回転する外側攪拌羽（３５）の二種の攪拌羽（３３・３５）を回転自在に設けておき、コンクリート塊（Ｂ）、あるいは一次擦り揉み処理を経た再生骨材（Ｃ）などの被処理物（Ｂ・Ｃ）を容器本体（３２）内に投入したうえで、前記内側攪拌羽（３３）と外側攪拌羽（３５）とを互いに逆回転方向に回転させることにより、被処理物（Ｂ・Ｃ）に対して擦り揉み処理を施して、該被処理物（Ｂ・Ｃ）に含まれる骨材（１）の表面に付着のモルタル分（２）をこそぎ落として、モルタル分（２）の付着の少ない再生骨材（Ｃ′）を産生するバッチ式の擦り揉み工程（Ｓ５）を含むことを特徴とする再生骨材の製造方法。
骨材（１）の表面から剥がれ落ちたモルタル分（２）である微粉末の除去処理を行いながら、前記擦り揉み処理を行うようにしてある請求項１記載の再生骨材の製造方法。
コンクリート廃材（Ａ）を、それに含まれる骨材（１）の最大外径寸法と略同寸法サイズのコンクリート塊（Ｂ）に破砕処理する破砕工程（Ｓ１・Ｓ２）と、
有底円筒形の容器本体（１１）内に、複数個の突起物（１６）を有する円筒形の回転体（１２）を該容器本体（１１）と同心位置に回転自在に設けておき、該回転体（１２）と容器本体（１１）との間隙に所定量のコンクリート塊（Ｂ）を投入したうえで、所定時間回転体（１２）を回転させることにより、コンクリート塊（Ｂ）に対して擦り揉み処理を施して、骨材（１）の表面に付着のモルタル分（２）をこそぎ落として再生骨材（Ｃ）を産生するバッチ方式の一次擦り揉み工程（Ｓ４）と、
下方に行くに従って漸次径寸法が小さくなる下窄まりテーパー状の側面（３１）を有する有底円筒形の容器本体（３２）内に、該容器本体（３２）の中心部で回転する螺旋状の内側攪拌羽（３３）と、前記側面（３１）に沿って回転する外側攪拌羽（３５）の二種の攪拌羽（３３・３５）を回転自在に設けておき、前記一次擦り揉み工程を経た再生骨材（Ｃ）を容器本体内に投入したうえで、前記内側攪拌羽（３３）と外側攪拌羽（３５）とを互いに逆回転方向に回転させることにより、再生骨材（Ｃ）に対して二次擦り揉み処理を施して、骨材（１）の表面に付着のモルタル分（２）をさらにこそぎ落として、モルタル分（２）の付着のより少ない再生骨材（Ｃ′）を産生するバッチ式の二次擦り揉み工程（Ｓ５）とを含むことを特徴とする再生骨材の製造方法。
一次擦り揉み工程（Ｓ４）および二次擦り揉み工程（Ｓ５）において、骨材（１）の表面から剥がれ落ちたモルタル分（２）である微粉末の除去処理を行いながら、擦り揉み処理を行うようにしてある請求項３記載の再生骨材の製造方法。
被処理物であるコンクリート塊（Ｂ）、あるいは一次擦り揉み処理を経た再生骨材（Ｃ）から、モルタル分の付着の少ない高品質な再生骨材（Ｃ′）を産生するに際して、該被処理物（Ｂ・Ｃ）に含まれる骨材（１）の表面に付着のモルタル分（２）を除去するための擦り揉み処理を担う再生骨材製造装置であって、
下方に行くに従って漸次径寸法が小さくなる下窄まりテーパー状の側面（３１）を有する有底円筒形の容器本体（３２）と、該容器本体（３２）の中心部で回転する螺旋状の内側攪拌羽（３３）と、前記側面（３１）に沿って回転する外側攪拌羽（３５）とを備え、
被処理物（Ｂ・Ｃ）を容器本体（３２）内に投入したうえで、前記内側攪拌羽（３３）と外側攪拌羽（３５）とを逆回転方向に回転させることにより、被処理物（Ｂ・Ｃ）に対して擦り揉み処理を施して、被処理物（Ｂ・Ｃ）に含まれる骨材（１）の表面に付着のモルタル分（２）をこそぎ落として、モルタル分（２）の付着の少ない再生骨材（Ｃ′）を産生するバッチ式の擦り揉み処理を行うことができるようにしてあることを特徴とする再生骨材製造装置。